INTRODUCCION

Las propiedades fsicas de los minerales son el resultado directo de sus caractersticas qumicas y estructurales; por ello recurriremos en diversas partes de nuestro trabajo en los temas a tratar.

Las propiedades fsicas de los minerales se revelan y pueden medirse solo como el resultado de la aplicacin de fuerzas externas y las influencias mecnicas, de radiacin, luminosas, trmicas, electromagnticas.

La influencia mecnica sobre los minerales va acompaada de su deformacin o desintegracin.

La resistencia a la destruccin de los minerales se expresa por la dureza.

Muchas propiedades fsicas estn relacionadas con la estructura y la composicin qumica de los minerales y varan junto con ellas.

En este trabajo examinaremos principalmente aquellas Propiedades Fsicas que pueden determinarse por inspeccin o mediante ensayos relativamente simples. Como estas propiedades se determinan en muestras manuales, son importantes en el reconocimiento rpido de minerales.

EXFOLIACIN:Laexfoliacines una propiedad importante que poseen muchos minerales, por la cual se pueden separar presentando superficies planas y paralelas a las caras reales (o posibles) del cristal. El plano o planos a lo largo de los cuales se produce esa separacin se denominanplanos de exfoliacin. Esta caracterstica no existe en las estructuras amorfas.

Es la tendencia que posees ciertos minerales a romperse paralelamente a planos atmicos que se identifican por ndices de Miller, al igual que las caras de la forma externa de un cristal.

La exfoliacin puede estar muy bien desarrollada (perfecta) en algunos cristales, como ocurre en la exfoliacin basal de las micas, o puede ser menos distinguible, como en el berilio, como el cuarzo, esta completamente ausente.

Al describir una exfoliacin deben darse su calidad y direccin cristalogrfica. La calidad se expresa como perfecta, buena, regular, etc. La direccin se expresa por el nombre o ndices de la forma a la que es paralela la exfoliacin, como: cubica {001}, octadrica {111}, rombodrica {1011}, prismtica {110}, o pinacoidal {001}.

La exfoliacin siempre concuerda con la simetra; as si se desarrolla una direccin de exfoliacin octadrica, ello implica que debe haber otras tres direcciones semejantes. Si se presenta una exfoliacin dodecadrica, probablemente implica otras cinco direcciones de simetra.

No todos los minerales exhiben exfoliacin, y solo comparativamente unos pocos lo poseen en grado eminente, pero en estos sirve como un extraordinario criterio para el diagnostico.

La mica tiene la propiedad de exfoliacin en hojas muy delgadas

Ejemplo de minerales con propiedades de exfoliacin perfecta son: mica, galena, fluorita y yeso; la mica exfolia en hojas muy finas, la galena en cubos, la fluorita en octaedros y el yeso en lminas.

FRACTURAS:En algunas estructuras cristalinas la resistencia de los enlaces es aproximadamente la misma en todas las direcciones. En estos casos la ruptura del cristal no sigue generalmente una direccin cristalogrfica determinada.

Cuando el mineral se rompe sin seguir las normas de la exfoliacin o la particin se dice que experimenta una fractura. Los modelos de fractura pueden ser distintivos para el buen diagnostico en la identificacin de minerales. A continuacin se facilitan los nombres con los que se designan las diferentes clases de fracturas:

Exfoliacin

Concoidea

Astillosa o laminar

Ganchuda

Lisa

Terrosa

Concoidal:Laconcoideaes una fractura que presenta una superficie lisa y de suave curva, al estilo de la que muestra una concha por su parte interior.

La obsidiana es uno de los minerales que pueden presentar fractura concoidea

Ejemplo de este tipo de fractura es la pueden presentar el slex y la obsidiana. Fibrosa o Astillosa:La fracturaastillosa,laminarofibrosa, presenta una superficie irregular en forma de astillas o fibras. Ejemplo de este tipo de fractura es la que puede presentar la actinolita.

Ganchuda: La fracturaganchudaes aquella cuya superficie es tosca e irregular, y muestra bordes agudos y dentados. Ejemplo de este tipo de fractura es la que pueden presentar la magnetita, serpentina y cobre nativo. Terrosa o Irregular: La fracturaterrosaes la que Presenta una superficie con aspecto granuloso o pulverulento. CLIVAJE O CRUCERO El clivaje puede ser descrito como la manera en que un mineral tiende a dividirse al aplicarle una fuerza y est relacionado con la fractura pero no es lo mismo, un mineral puede tener 'capas' las cuales una fisura sigue, esas capas son paralelas a la cara del cristal y reflejan su simetra, as, la direccin de la fisura es controlada por la simetra del cristal, esto hace que el Clivaje sea reproducible y sea posible dividir un mineral una y otra vez a lo largo de su mismo plano, es como si el mineral estuviera formado por capas invisibles del mismo material, unidas por un 'pegamento' invisible ms dbil y cuando el mineral es dividido, la fisura siempre seguir la lnea de unin del 'pegamento' entre las capas, de esta manera, los minerales que no presentan Clivaje, slo muestran fracturas cuando son divididos o rotos.

La Fluorita presenta un clivaje perfecto en todas sus direcciones, por lo que siempre se formarn octaedros al dividirla.

El clivaje se puede clasificar en base a dos criterios principales, la calidad y la dificultad de la rotura o divisin. La calidad puede subdividirse en perfecta, imperfecta, distintiva, buena, regular y pobre. La dificultad se subdivide en fcil, dura y difcil de producir, adems de que se puede producir en una o varias direcciones, con variaciones en la dificultad y calidad del clivaje en un mismo mineral, dependiendo de la direccin.Para la Evaluacin del clivaje existe la siguiente escala:

Clivaje Muy Perfecto.-el mineral se dividen lminas finas con superficie especular: Yeso, Mica. Clivaje Perfecto.- El mineral se rompe en cualquier lugar en direcciones determinadas, formando superficies planas: Calcita, Galena, Halita Clivaje Mediano.- Durante la fragmentacin se forman tanto las superficies de clivaje regulares como irregulares; Feldespatos, Hornblenda. Clivaje Imperfecto.- Las superficies de clivaje regulares son raras, presenta superficies irregulares: Berilo, ApatitoEl clivaje, junto con la dureza, es una herramienta importante en la identificacin de los minerales. PARTICIN:

Cuando los minerales se rompen a lo largo de planos con debilidad estructural se dice que ha tenido lugar una particin. Esta debilidad puede resultar de una presin, de una macla o del proceso de desmezcla; por ser paralela a los planos cristalogrficos racionales.

Sin embargo, a diferencia de la exfoliacin, no todos los ejemplares de un determinado mineral exhibirn particin, sino solamente aquellos que estn maclados o hayan sido sometidos a una presin apropiada. Incluso en estos ejemplos existe solamente un cierto numero de planos segn los cuales el mineral se rompe. Por ejemplo, los cristales maclados se parten a lo largo de los planos de composicin, pero entre estos planos la fractura es irregular

Tenemos ejemplos familiares de particin en la octadrica de la magnetita la bsica del piroxeno, y la rombodrica del corindn. DUREZA Se llama dureza a la resistencia que ofrece la superficie lisa de un mineral a ser rayada. El grado de dureza viene determinado por la observacin de la facilidad o dificultad relativa con que un mineral es rayado por otro o por una lima o punta de acero.

La dureza es una forma de evaluacin de la reaccin de una estructura cristalina a una tensin sin rotura (exfoliacin, particin, y fractura son formas distintas de romperse). En los cristales con enlaces metlicos que pueden fluir plsticamente, el rayado da lugar a una ranura o surco. Sin embargo, los materiales frgiles con enlaces inicos y/o covalentes reaccionan a un ensayo de dureza con un micro fractura (rotura a escala muy fina).

Esto explica los como diferentes compuestos qumicos con la misma estructura interna aumentan su dureza al disminuir el tamao inico y al aumentar la carga inica.

Por ejemplo, en los silicatos, basados todos ellos en las diversas distribuciones de los tetraedros de SiO4, la dureza vara desde I el talco hasta 7 en el cuarzo y 8 en el topacio. Tal variacin sugiere que la dureza no es una funcin del enlace Si-O, sino ms bien de otros tipos de enlace presentes en la estructura.

La mineralogista austriaco F. Mohs, estableci en 1824 una escala de 10 minerales corrientes de manera que con esos valores se puede, por comparacin, definir la dureza relativa de cualquier mineral. Los minerales que se citan a continuacin, dispuestos de menor a mayor dureza se conocen con el nombre de Escala de dureza de Mohs:

Los minerales anteriores estn dispuestos en orden decreciente dureza relativa. La dureza de estos mismos minerales puede medirse por tcnicas ms cuantitativas, dando lugar a la escala de dureza absoluta.

La posicin relativa de los minerales de la escala de Mohs se mantiene, pero el corindn, por ejemplo, es dos veces mas duro que el topacio y cuatro veces mas duro que el cuarzo.

El talco, numero I en la escala de Mohs, posee una estructura hecha de placas tan dbilmente ligadas entre si que la presin de los dedos es suficiente para deslizar unas sobre otras. Al final de la escala esta el diamante con sus tomos de carbono constituyentes tan firmemente ligados que ningn otro mineral puede separarlas y producir con ello una raya.

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Los dos minerales extremos en la escala de dureza de Mohs; a la izquierda: talco (el ms blando); a la derecha: diamante (el ms duro). TENACIDAD O COHESINLatenacidadocohesines el mayor o menor grado de resistencia que ofrece un mineral a la rotura, deformacin, curvatura, aplastamiento o pulverizacin. Se distinguen las siguientes clases de tenacidad:frgil,maleable,dctil,flexibley elstico. Algunos minerales tienen a la vez varias clases de tenacidad, ejemplo del oro, plata y cobre, que son dctiles adems de maleables.

Frgil

Un mineralfrgiles aquel que se rompe o pulveriza con facilidad. Ejemplo de minerales con tenacidad frgil son el cuarzo y el azufre.

La Dolomita debe su nombre al gelogo y Mineralogista francsDodat de Dolomieu, es un mineral compuesto decarbonato de calcioymagnesio, es de tenacidad frgil, de origen magnatico, cuenta con un alto grado de pureza y se encuentra en la naturaleza en forma de rocas dolomticas Maleable

Se define como un mineralmaleableaquel que puede ser batido y extendido o reducido a lminas o planchas. Esta es una propiedad que aumenta con el calor. Si el mineral puede ser cortado en virutas delgadas con una navaja, se dice que essctil. Ejemplo de minerales maleables son el oro, plata, platino, cobre, estao, plomo, cinc, hierro y nquel.

El oro es un mineral dctil y maleable

Sectil

Un mineralpuede cortarse en virutas delgadas con un cuchillo.

Dctil

Un mineraldctiles aquel que tiene la propiedad de ser reducido a hilos o alambres delgados cuando son golpeados. Ejemplo de minerales dctiles son el oro, la plata y el cobre. Plomo Nativo, tenacidad Dctil y Maleable. Flexible

Un mineralflexiblees aquel que puede ser doblado fcilmente, pero que una vez deja de recibir presin no es capaz de recobrar su forma original. Ejemplo de minerales flexibles son el yeso y el talco.

Elstico

Un mineralelsticoes aquel que puede ser doblado y una vez deja de recibir presin recupera su forma original. Ejemplo de un mineral elstico es la mica.

PESO ESPECFICO: La densidad depende de la composicin qumica del mineral y de su estructura cristalina. A una temperatura y presin dadas, los minerales que son poco variables qumicamente tienen una densidad constante. En ocasiones, basta con determinarla -mediante el uso de instrumentos como balanzas y picnmetros- para identificar el mineral directamente.

El peso especfico se indica con una G y corresponde al nmero que expresa la relacin entre el peso (del mineral) y el peso del mismo volumen de agua a 4 C.

Por ejemplo, si un mineral tiene peso especfico 2, significa que una muestra pesa dos veces lo que pesara un volumen igual de agua.

El peso especfico de una sustancia cristalina depende de dos factores

La clase de tomos de que est compuestala manera en que estn empaquetados los tomos.

En los compuestos isoestructurales, donde el empaquetamiento es constante, los elementos con peso atmico ms elevado tienen, por lo general, mayor peso especfico.

Densidad en g/cm3Mineral

2,65Cuarzo

2,5Feldespato

2,6 - 2,8Plagioclasa

4,47aritina

4,9Magnetita

5,0 - 5,2Pirita

19,3Oro

PROPIEDADES GENERALES QUE DEPENDEN LOS MINERALESLa estructura cristalina interna de cada mineral suele no expresarse externamente. En general, donde se pueda formar un mineral, sin restricciones de espacio, se desarrollan cristales individuales con caras cristalinas bien formadas. Pero casi siempre el crecimiento cristalino se interrumpe dada la competencia por el espacio, lo que se traduce en una masa de intercrecimiento de cristales, donde ninguno de ellos exhibe su forma cristalina. Por esta razn, para reconocer minerales se recurre a sus propiedades fsicas ms fcilmente reconocibles, que son las pticas, mecnicas y electromagnticas.

Propiedades pticas ColorEn general, el color es un medio poco eficiente para identificar minerales debido a que stos no se presentan siempre con el mismo color, lo que hace que no sea un indicador unvoco. En relacin con el color se distinguen dos grupos de minerale Idiocromticos, que son aquellos que tienen colores caractersticos segn su composicin. Slo para este grupo de minerales el color es un antecedente til como medio de identificacin. Alocromticos, son aquellos minerales que presentan un rango de colores debido a la presencia de impurezas o de inclusiones en su estructura.

Para reconocer coloracin de alocromticos:

Feldespato potsico:

Su color vara de incoloro a blanco pasando por color carne hasta rojo intenso o incluso verde.

Cuarzo:

En su estado puro es incoloro. La presencia de varias inclusiones lquidas le da un color blanco lechoso.

Amatista:

Es de color prpura caracterstico, probablemente debido a impurezas de Fe3+ y Ti3+ y a la irradiacin radiactiva.

Corindn:

En su estado puro es incoloro. Si porta cromo como elemento traza es de color rojo y se lo llama rub. A su vez, el zafiro es una variedad transparente de corindn de varios colores.

Raya

Para determinar este parmetro, se raya el mineral utilizando otro de mayor dureza. Se determina el color del polvo fino obtenido. Este parmetro es til para identificar minerales y menas, ya que suele ser constante, incluso si vara el color del trozo.

Para reconocer rayas

1. La raya del feldespato potsico siempre es blanca, sin importar si el trozo es incoloro, color carne o verde.

2. La raya de la magnetita es negra.

3. La raya de la hematita es rojo cereza.

Hbito

El hbito se refiere a la forma ms comn en que se presenta un mineral. Puede corresponder a cristales bien formados o a formas aparentemente no cristalinas. Segn las formas bsicas de los minerales, se pueden distinguir diferentes hbitos.

El cobre puede presentarse como xido de cobre, sulfuro de cobre o en estado nativo, por lo que puede tener diferentes hbitos dependiendo del tipo, estado y condiciones de entorno (alteraciones).

Para reconocer hbitos

Minerales isomtricos o cbicos:

En los que el desarrollo es por igual en todos los sentidos (galena, granate)

Alargados en una direccin:

Puede ser direccin columnar (anfbola), acicular o en agujas (atacamita) o fibrosa (asbesto).

Alargados en dos direcciones:

Puede ser tabular (baritina) u hojosa (micas).

Formas intermedias:

Es el caso del tonel, una forma de transicin entre isomtrica y alargada (zafiro).

Granulares, con forma de grano.

Lamelares o laminares:

Se observan cristales formados por placas u hojas algo separables (por ejemplo, el yeso).

Oolticos:

Se observan agregados, formados por pequeas esferas semejantes a huevos de pescado.

Concreciones:

Se trata de masas formadas por depsitos de mineral sobre un ncleo.

Dendrtico o arborescente: grupos de cristales en forma arborescente, semejante a la de las plantas.

Estalactitas:

Cristales con forma de conos o cilindros colgantes.

Segn los lmites de las formas cristalinas, se pueden distinguir cristales:

Idiomorfos:

Poseen caras bien desarrolladas.

Hipidiomorfos:

Poseen caras desarrolladas imperfectamente.

Alotriomorfos:

Poseen caras deformadas por falta de espacio durante su crecimiento.

Adems, dentro de los caracteres morfolgicos de los cristales se incluyen tambin las formas dobles o mltiples (maclas de yeso, fluorita, rutilo, ortoclasa).

Brillo o lustre

Se refiere al aspecto general que se observa en la superficie de un mineral cuando ste refleja la luz. En general, es una distincin difcil de establecer, ya que es muy subjetiva

Para reconocer brillos

Existen tres grandes tipos de brillo o lustre:

Metlico:

Mineral opaco a la luz, que tiene el aspecto brillante de un metal, y una raya negra o muy ascua. Por ejemplo, galena, pirita y calcopirita.

Semimetlico:

Brillo propio de minerales transparentes o semitransparentes. Por ejemplo, argentita.

No metlico:

Brillo que no tiene aspecto metlico. En general, son de colores claros y transmiten la luz a travs de lminas delgadas. Su raya es incolora o de color muy dbil.

Los minerales de brillo no metlico se pueden agrupar en categoras, siendo las dos primeras las ms frecuentes.

Vtreos:

Tiene el reflejo del vidrio (por ejemplo, cuarzo).

Sedoso: con apariencia de seda (por ejemplo, yeso fibroso, malaquita y serpentina).

Resinoso:

Tiene el aspecto de la resina (por ejemplo, blenda).

Graso: parece estar cubierto con una delgada capa de aceite (por ejemplo, yeso, malaquita, serpentina).

Adamantino:

De reflejo fuerte y brillante por su alto ndice de refraccin (por ejemplo, minerales transparentes de plomo, como crusita y anglesita).

Nacarado:

Brillo con el aspecto iridiscente de la perla. Esta caracterstica se observa en superficies de los minerales que se distribuyen paralelas a los planos de exfoliacin (por ejemplo, apofilita en el plano basal).BrilloEjemplos / Descripcin

Metlicopirita, magnetita, hematita, grafito

semimetlicouraninita (pechblenda, UO2), goethita

No-metlicoVtreocuarzo, olivino, nefelina, en las caras cristalinas, siderita

ResinosoComo la resina, p.ej. esfalerita.

GrasoGrasoso al tacto: cuarzo, nefelina de brillo gris graso.

OleosoOlivino.

Perladocomo el brillo de las perlas, p.ej. talco, biotita, siderita

Sedosocomo el brillo de seda: yeso de estructura fibrosa, sericita, goethita

Matecomo el brillo de la tiza

Adamantinobrillante: diamante, rutilo

Luminiscencia y fluorescencia

Luminiscencia se denomina la emisin de luz por un mineral, que no es el resultado de incandescencia. Se la observa entre otros en minerales que contienen iones extraos llamados activadores.

FluorescenciaLos minerales fluorescentes se hacen luminiscentes cuando estn expuestos a la accin de los rayos ultravioleta, X o catdicos. Si la luminiscencia continua despus de haber sido cortado la excitacin se llama al fenmeno fosforescencia y al mineral con tal caracterstica mineral fosforescente.Las fluoritas de color intenso son minerales fosforescentes, que muestran luminiscencia al ser expuestos a los rayos ultravioleta. PROPIEDADES OPTICAS ESPECIALES:

cristales isotrpicos:

Tienen las mismas propiedades fsicas en todas las direcciones -los cristales los cuales pertenecen al sistema cbico son los isotrpicos, por ejemplo halita, pirita.

Los cristales anisotrpicos :

Tienen propiedades fsicas que son diferentes en distintas direcciones, por ejemplo cordierita, biotita, cuarzo. Cianita o distena respectivamente tiene en su extensin longitudinal una dureza de 4,5 a 5 segn la escala de Mohs y una dureza ms alta de 6,5 a 7 en su extensin lateral.

Cristal uniaxial: Cristal uniaxial significa que hay slo un eje del cristal. El ndice de refraccin elipsoide es un esferoide. Pertenece a cristales tetragonales, trigonal y hexagonal son pticamente cristal uniaxial.

PROPIEDADES ELECTRICAS Y MAGNETICAS:

Muchos minerales conducen bien la electricidad (conductores), mientras que se oponen a su paso (aislantes). Unos pocos la conducen medianamente (semiconductores). Gracias a estos ltimos se han desarrollado semiconductores que permitien al ser humano conseguir un alto nivel tecnolgico. Pero hay ms comportamientos de los minerales en relacin con las fuerzas electromagnticas:

Magnetismo: Consiste en atraer el hierro y sus derivados. Los imanes naturales son permanentes. La magnetita es un imn natural conocido desde tiempos muy remotos.

Piezoelectricidad: Es la capacidad para producir corrientes elctricas cuando se les aplica presin. Si se aplica una fuerza a las caras de un cristal, genera cargas elctricas y, si se aplican cargas elctricas, entonces se produce una deformacin de las caras del cristal. Ejemplo: el cuarzo.

Piroelectricidad: Se producen corrientes elctricas en el extremo de las caras cuando el mineral se somete a un cambio de temperatura. Ejemplos: cuarzo y turmalina.

Radiactividad: Es la propiedad que poseen determinados minerales para emitir partculas de forma natural y espontnea. La radiactividad natural tiene muchas aplicaciones cientficas, mdicas e industriales, y los minerales que la poseen raramente alcanzan niveles peligrosos. Ejemplo: la uraninita.

Bibliografa:

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Facultad Ing. De Minas

Esp. Ing. Minas PROPIEDADES FISICAS DE LOS MINERALES

Curso:

LAS PROPIEDADES FSICAS DE LOS MINERALES Docente:

Ing. Armando Berrospi Cajavilca

Integrantes:

Genaro Alberto Alburqueque Olivos Abab

Li

No se cmo se laman

Ciclo: IIIPiura -Per

2014